(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する液晶パネルを備え、画像を表示する表示装置において、
前記液晶パネルと対向配置され、該液晶パネルからの光を反射する反射パネルと、
前記液晶パネルに設けられ、前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う撮像素子とを備え、
前記反射パネルは、
前記液晶パネルとの対向面に反射面を有する反射絵素と、
前記画素からの光を選択的に透過させる透過絵素と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射パネルは、
前記反射絵素及び透過絵素からなる反射ドットが２次元に配列され、
前記液晶パネルは、
前記画素及び撮像素子からなる表示ドットが２次元に配列されており、
前記反射ドットと、前記表示ドットとは、前記対向配置の方向における位置が整合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記撮像素子及び反射絵素、並びに前記画素及び透過絵素は、各々前記対向配置の方向における位置が整合するように構成され、
前記反射絵素は、一部が前記画素とオーバーラップするように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
複数の画素を有する液晶パネルを備え、画像を表示する表示装置において、
前記液晶パネルと対向配置され、該液晶パネルからの光を反射する反射パネルと、
前記液晶パネルに設けられ、前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う撮像素子とを備え、
前記反射パネルは、
前記画素からの光を透過又は反射させる透過反射絵素を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記反射パネルは、
前記透過反射絵素が２次元に配列され、
前記液晶パネルは、
前記画素及び撮像素子からなる表示ドットが２次元に配列されており、
前記透過反射絵素と、前記表示ドットとは、前記対向配置の方向における位置が整合するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画素を有する液晶パネルを備えて画像の表示を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の画質を向上させるための様々な技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、マルチスクリーンディスプレイの各コアの画面それぞれを複数のブロックに分けてコア毎に映像信号を補正するデータ変換器を設け、該データ変換器はＬＵＴで構成し、かつ各データ変換器のデータをコア内の輝度むらとコア相互の輝度むらとがなくなるように演算制御装置を介して補間演算処理を用いて調整することにより、輝度むらを補正して高画質化を図るマルチスクリーンディスプレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、例えば、街頭又は通路等に設置された広告用のディスプレイ、駅構内に設置された案内用のディスプレイ等の表示装置においては、該表示装置の液晶パネルを構成するサブ画素又は画素等の点灯状況を適宜チェックする必要がある。このため、運用・管理者は各表示装置の設置場所まで足を運び、該表示装置の画像表示状況を目視にて確認するか、又は別途設置されたカメラで遠隔監視する等の手間のかかる方法を用いていた。また、上述したような特許文献１のマルチスクリーンディスプレイでは、画像表示状況の確認方法等について考慮されておらず、このような問題を解決することができない。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液晶パネルを備えて所定の画像を表示する表示装置において、該液晶パネルとの対向面に反射面を有する反射絵素と、前記画素からの光を選択的に透過させる透過絵素とを有して該液晶パネルからの光を反射する反射パネルと、前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う撮像素子とを備え、自機の液晶パネルの画像表示状況を、自ら撮像することにより、例えば、運用・管理者が、実運用、表示中の該表示装置を、撮像されたデータに基づく画像を用いて、遠隔メンテナンス可能な形で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る表示装置は、複数の画素を有する液晶パネルを備え、画像を表示する表示装置において、前記液晶パネルと対向配置され、該液晶パネルからの光を反射する反射パネルと、前記液晶パネルに設けられ、前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う撮像素子とを備え、前記反射パネルは、前記液晶パネルとの対向面に反射面を有する反射絵素と、前記画素からの光を選択的に透過させる透過絵素とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、前記反射パネルの反射絵素が前記液晶パネルとの対向面に反射面を有し、前記液晶パネルからの光を該液晶パネル側に反射する。また、前記反射パネルの透過絵素は前記画素からの光を選択的に透過させる。この際、前記液晶パネルに設けられた撮像素子が前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う。
【００１１】
本発明に係る表示装置は、前記反射パネルは、前記反射絵素及び透過絵素からなる反射ドットが２次元に配列され、前記液晶パネルは、前記画素及び撮像素子からなる表示ドットが２次元に配列されており、前記反射ドットと、前記表示ドットとは、前記対向配置の方向における位置が整合するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、前記反射パネルには、前記反射ドットが２次元に配列されており、前記液晶パネルには、前記表示ドットが２次元に配列されている。かつ、前記反射ドットと、前記表示ドットとは、前記液晶パネル及び反射パネルの対向配置の方向における位置が整合するように構成されている。
【００１３】
本発明に係る表示装置は、前記撮像素子及び反射絵素、並びに前記画素及び透過絵素は、各々前記対向配置の方向における位置が整合するように構成され、前記反射絵素は、一部が前記画素とオーバーラップするように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、前記撮像素子及び反射絵素の位置が、前記液晶パネル及び反射パネルの対向配置の方向において整合するように構成されており、また、前記画素及び透過絵素の位置も、前記液晶パネル及び反射パネルの対向配置の方向において整合するように構成されている。更に、前記反射絵素は、その一部が前記画素とオーバーラップするように構成され、前記反射絵素によって反射された光の前記撮像素子への入射をより確実にしている。
【００１５】
本発明に係る表示装置は、複数の画素を有する液晶パネルを備え、画像を表示する表示装置において、前記液晶パネルと対向配置され、該液晶パネルからの光を反射する反射パネルと、前記液晶パネルに設けられ、前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う撮像素子とを備え、前記反射パネルは、前記画素からの光を透過又は反射させる透過反射絵素を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、前記反射パネルの透過反射絵素は前記画素からの光を透過又は反射させる。該反射の際、該透過反射絵素は、前記液晶パネルからの光を該液晶パネル側に反射する。前記撮像素子が前記反射パネルによって反射された光を用いた撮像を行う。
【００１７】
本発明に係る表示装置は、前記反射パネルは、前記透過反射絵素が２次元に配列され、前記液晶パネルは、前記画素及び撮像素子からなる表示ドットが２次元に配列されており、前記透過反射絵素と、前記表示ドットとは、前記対向配置の方向における位置が整合するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、前記反射パネルには前記透過反射絵素が２次元に配列されており、前記液晶パネルには前記表示ドットが２次元に配列されている。また、前記透過反射絵素と、前記表示ドットとは、前記液晶パネル及び反射パネルの対向配置の方向におけるその位置が整合するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表示装置が自機の液晶パネルの画像表示状況を、自ら撮像することができるので、例えば、運用・管理者が、撮像されたデータに基づく画像を用いて遠隔からも該表示装置をメンテナンスすることができ、該表示装置の設置場所まで足を運ぶ必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る表示装置の外観を示した図である。
【図２】本発明に係る表示装置の要部構成を表わす機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る表示装置における、表示パネル部とバックライトとを示す模式図である。
【図４】本発明に係る表示装置における、画素及び撮像素子、並びに透過絵素及び反射絵素の位置関係を説明する説明図である。
【図５】本発明に係る表示装置における、画素及び撮像素子、並びに透過絵素及び反射絵素の位置関係を説明する説明図である。
【図６】本発明に係る表示装置における、液晶パネルの駆動に係る回路と、液晶パネルの周辺回路とを示した図である。
【図７】本発明に係る表示装置において、撮像素子回路の動作に係るタイミングチャートを示した図である。
【図８】本発明に係る表示装置における、透過絵素の制御を説明する説明図である。
【図９】本発明に係る表示装置において、撮像素子によって撮像される領域（撮像領域）の一例を示す例示図である。
【図１０】本発明に係る表示装置において、格子状のパタンを用いる、位置合わせの処理を説明する説明図である。
【図１１】本発明に係る表示装置において、格子状のパタンを用いる、位置合わせの処理を説明する説明図である。
【図１２】本発明に係る表示装置において、輝度信号波形の重畳期間の検出を用いる、位置合わせの処理を説明する説明図である。
【図１３】本発明に係る表示装置において、輝度信号波形の重畳期間の検出を用いる、位置合わせの処理を説明する説明図である。
【図１４】本発明に係る表示装置の撮像素子がセンサアレイである場合における、液晶パネル及び反射パネルの間隔と、必要な撮像素子の数との関係を説明するための説明図である。
【図１５】本発明に係る表示装置の撮像素子がセンサアレイである場合における、液晶パネル及び反射パネルの間隔と、必要な撮像素子の数との関係を説明するための説明図である。
【図１６】本発明に係る表示装置における、表示パネル部とバックライトとを示す模式図である。
【図１７】本発明に係る表示装置の透過反射絵素の構成及び作用を説明する模式的断面図である。
【図１８】本発明に係る表示装置の透過反射絵素の構成及び作用を説明する模式的断面図である。
【図１９】本発明に係る表示装置における、画素及び撮像素子、並びに透過反射絵素の位置関係を説明する説明図である。
【図２０】本発明に係る表示装置における、画素及び撮像素子、並びに透過反射絵素の位置関係を説明する説明図である。
【図２１】本発明に係る表示装置における、透過反射絵素の制御を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る表示装置を、デジタルサイネージ等の大型液晶ディスプレイを例とし、図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る表示装置１００の外観を示した図である。
【００２３】
表示装置１００は、光センサ内蔵型の表示パネル部１４０を備えている。
【００２４】
図２は本発明に係る表示装置１００の要部構成を表わす機能ブロック図である。表示装置１００は、演算処理装置１０１と、表示処理装置１０２とを含むものとする。
【００２５】
なお、演算処理装置１０１はＰＣ等の電子情報機器であっても良い。この場合、演算処理装置１０１及び表示処理装置１０２は必ずしも一体化している必要はない。
【００２６】
演算処理装置１０１は、ＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１７１と、ＲＯＭ１７２と、メモリカードリーダライタ１７３と、通信部１７４と、マイク１７５と、スピーカ１７６と、操作キー１７７とを備える。各構成要素は、相互にデータバスＤＢ１によって接続されている。メモリカードリーダライタ１７３には、メモリカード１７３１が装着される。
【００２７】
ＣＰＵ１１０は、プログラムを実行する。操作キー１７７は、表示装置１００の使用者による指示の入力を受ける。ＲＡＭ１７１は、ＣＰＵ１１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、又は操作キー１７７を介して入力されたデータを揮発的に格納する。ＲＯＭ１７２は、データを不揮発的に格納する。また、ＲＯＭ１７２は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどのデータの書込み及び消去が可能なＲＯＭである。通信部１７４は、図示しない他の電子機器との間で無線通信を行う。なお、図２には図示していないが、表示装置１００が、他の電子機器に有線により接続するためのインターフェイス（ＩＦ）を備える構成としてもよい。
【００２８】
表示処理装置１０２は、ドライバ１３０と、表示パネル部１４０と、内部ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１７８と、バックライト１７９と、画像処理エンジン１８０とを更に備える。
【００２９】
ドライバ１３０は、表示パネル部１４０及びバックライト１７９を駆動するための駆動回路である。ドライバ１３０に含まれる各種の駆動回路については、後述する。
【００３０】
表示パネル部１４０は、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９を有している。液晶パネル１４８は、複数の画素を有し、液晶ディスプレイとしての機能と、撮像素子を有し、光センサとしての機能とを備えたデバイスである。つまり、液晶パネル１４８は、液晶を用いた画像の表示と、光センサを用いたセンシング（撮像）とを行うことができる。また、反射パネル１４９は、液晶パネル１４８からの光を反射して該液晶パネル１４８側に戻す。
【００３１】
内部ＩＦ１７８は、演算処理装置１０１からの映像を含む信号データを表示処理装置１０２に伝達する。例えば、アナログＶＧＡ、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅfｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｄｉｓｐｌａｙｐｏｒｔ、及びＲＳ−２３２Ｃ等の規格に基づいた接続を行なっても良い。該信号データのやりとりは、必ずしも一つのＩＦで行う必要はなく、例えば、映像信号、音声信号、制御信号別に各々構成されても良い。また内部ＩＦ１７８は演算処理装置１０１に限らず、ＰＣ等の情報機器との間で信号データを送受信する構成であっても良い。
【００３２】
バックライト１７９は、表示パネル部１４０（液晶パネル１４８）の裏面側に配置された光源である。バックライト１７９は、表示パネル部１４０（液晶パネル１４８）の裏面に対して均一な光を照射する。
【００３３】
画像処理エンジン１８０は、ドライバ１３０を介して表示パネル部１４０の動作を制御する。ここで、当該制御は、内部ＩＦ１７８を介して演算処理装置１０１から送られてくる各種信号データに基づいて行われる。なお、当該各種信号データは、後述するコマンド（例えば、センシング指示）を含む。また、画像処理エンジン１８０は、表示パネル部１４０を介して入力されるデータを処理し、処理したデータを内部ＩＦ１７８を介して演算処理装置１０１に送る。さらに、画像処理エンジン１８０は、ドライバ制御部１８１と、タイマ１８２と、信号処理部１８３とを有する。
【００３４】
ドライバ制御部１８１は、ドライバ１３０に対して制御信号を送ることによりドライバ１３０の動作を制御する。また、ドライバ制御部１８１は、演算処理装置１０１から送られてくるコマンドを解析する。そして、ドライバ制御部１８１は、当該解析の結果に基づいた制御信号をドライバ１３０に送る。ドライバ１３０の動作の詳細については、後述する。
【００３５】
タイマ１８２は、時刻情報を生成し、信号処理部１８３に対して時刻情報を送る。また、信号処理部１８３は、前記光センサから出力されるデータを受け取る。ここで、前記光センサから出力されるデータはアナログデータであるため、信号処理部１８３は、まず当該アナログデータをデジタルデータに変換する。さらに、信号処理部１８３は、当該デジタルデータに対して、演算処理装置１０１から送られてくるコマンドの内容に応じたデータ処理を行う。そして、信号処理部１８３は、前記データ処理を行なった後のデータと、タイマ１８２から取得した時刻情報とを含んだデータ（以下、応答データと言う。）を演算処理装置１０１に送る。
【００３６】
なお、タイマ１８２は、必ずしも画像処理エンジン１８０に備えられている必要はない。例えば、タイマ１８２は、表示処理装置１０２内における、画像処理エンジン１８０の外部に備えられていてもよい。又は、タイマ１８２は、演算処理装置１０１に備えられていてもよい。また、マイク１７５及びスピーカ１７６は、表示装置１００が常に備える構成ではなく、表示装置１００の実施例によっては、マイク１７５及びスピーカ１７６のいずれかあるいは両方を有さない構成であってもよい。
【００３７】
本実施の形態では、ドライバ１３０（バックライト１７９を駆動する回路を除く）と、内部ＩＦ１７８と、画像処理エンジン１８０とが、液晶パネル１４８のガラス基板上に一体形成されている。
【００３８】
ところで、表示装置１００における処理は、各ハードウェア及びＣＰＵ１１０により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＲＯＭ１７２に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード１７３１その他の記憶媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。このようなソフトウェアは、メモリカードリーダライタ１７３その他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信部１７４または通信ＩＦ（図示せず）を介してダウンロードされた後、ＲＯＭ１７２に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１１０によってＲＯＭ１７２から読み出され、ＲＡＭ１７１に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ１１０は、そのプログラムを実行する。
【００３９】
図３は本発明に係る表示装置１００における、表示パネル部１４０とバックライト１７９とを示す模式図である。
【００４０】
表示パネル部１４０は、上述したように、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９を有している。液晶パネル１４８の表側には反射パネル１４９が設けられ、液晶パネル１４８の裏側にはバックライト１７９が設けられている。液晶パネル１４８及び反射パネル１４９は互いに対向するように設けられている。従って、バックライト１７９が発する光は、液晶パネル１４８を透過して反射パネル１４９側に進行する。
【００４１】
液晶パネル１４８は、バックライト１７９からの光を用いて所定の画像を表示する複数の画素Ｐを有する。該画素Ｐは、２次元に配列されており、赤色のカラーフィルタを有するＲ絵素Ｒｓｐと、緑色のカラーフィルタを有するＧ絵素Ｇｓｐと、青色のカラーフィルタを有するＢ絵素Ｂｓｐとから構成されている。
【００４２】
更に、液晶パネル１４８は、２次元に配列された複数の撮像素子ＣＣＤを有している。撮像素子ＣＣＤは、図示しないフォトダイオード及び薄膜トランジスタを有しており、該フォトダイオードで光電効果を利用し光の強さを電荷の量に置き換えられる、それ自体公知のものである。撮像素子ＣＣＤは、バックライト１７９を光源とし、液晶パネル１４８を透過して反射パネル１４９によって反射される光を用いて撮像を行う。換言すれば、反射パネル１４９によって、液晶パネル１４８の表側の様子の像が反射され、撮像素子ＣＣＤが斯かる像を撮像する。撮像素子ＣＣＤによって得られる撮像データは、信号処理部１８３に送られる。例えば、信号処理部１８３では、各撮像素子ＣＣＤからの撮像データを取得して、これに基づき、液晶パネル１４８の表側の全体像を表す画像データを合成し、これは液晶パネル１４８に表示し、又は通信部１７４を介して外部に送られる。
【００４３】
反射パネル１４９は、２次元に配列された、複数の透過絵素１４９Ａ及び反射絵素１４９Ｂを備えている。
【００４４】
透過絵素１４９Ａは、液晶パネル１４８（画素Ｐ）を透過した光を遮り、又は透過させる。詳しくは、透過絵素１４９Ａは、いわゆる、白色絵素と同様に、カラーフィルタが付されていないか、透明なカラーフィルタが付されている。従って、ドライバ１３０が透過絵素１４９Ａに印加する電圧を切り替えることにより、選択的に液晶パネル１４８からの光を透過させることが出来る。
【００４５】
反射絵素１４９Ｂは、表側面に低反射面が形成され、裏側面には鏡面が形成されており、該鏡面が液晶パネル１４８（画素Ｐ）を透過した光を反射させる。該鏡面は、例えば、アルミニウム、銀等の薄膜から構成されている。
【００４６】
図４及び図５は本発明に係る表示装置１００における、画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤ、並びに透過絵素１４９Ａ及び反射絵素１４９Ｂの位置関係を説明する説明図である。
【００４７】
一対の画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤは１つのドットを構成し、一対の透過絵素１４９Ａ及び反射絵素１４９Ｂは１つのドットを構成している。画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤからなるドットと、透過絵素１４９Ａ及び反射絵素１４９Ｂからなるドットとは、反射パネル１４９及び液晶パネル１４８の対向方向において、同一の面積を有すると共に、その位置が整合するように設けられている。前記対向方向において、撮像素子ＣＣＤと反射絵素１４９Ｂとの位置が整合しており、画素Ｐと透過絵素１４９Ａとの位置が整合している。
【００４８】
撮像素子ＣＣＤ及び反射絵素１４９Ｂは各々矩形を有しており、これらはその長手方向が同一方向になるように設けられている。また、反射絵素１４９Ｂの短手方向における寸法（幅）は、撮像素子ＣＣＤの幅より大きい。従って、反射絵素１４９Ｂは、幅方向（短手方向）の一部が、前記対向方向において、画素Ｐとオーバーラップしている。すなわち、図５に示すように、画素Ｐの表側の像が反射絵素１４９Ｂの鏡面１４９Ｂｒによって反射され、撮像素子ＣＣＤに確実に入射するように構成されている。
【００４９】
次に、表示パネル部１４０の構成と、表示パネル部１４０の周辺回路の構成とについて説明する。図６は本発明に係る表示装置１００における、液晶パネル１４８の駆動に係る回路と、液晶パネル１４８の周辺回路とを示した図である。
【００５０】
液晶パネル１４８は、画素Ｐを駆動させる画素回路１４１と、撮像素子ＣＣＤを駆動させる撮像素子回路１４４とを有している。更に、液晶パネル１４８は、走査信号線Ｇｉと、データ信号線ＳＲｊと、データ信号線ＳＧｊと、データ信号線ＳＢｊと、センサ信号線ＳＳｊと、センサ信号線ＳＤｊと、読出信号線ＲＷｉと、リセット信号線ＲＳｉとを有する。なお、ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす自然数であり、ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす自然数である。
【００５１】
また、図２に示した表示処理装置１０２のドライバ１３０は、表示パネル部１４０の周辺回路として、走査信号線駆動回路１３１と、データ信号線駆動回路１３２と、撮像素子駆動回路１３３と、スイッチ１３４と、アンプ１３５とを有する。
【００５２】
走査信号線駆動回路１３１は、図２に示すドライバ制御部１８１から制御信号ＴＣ１を受ける。そして、走査信号線駆動回路１３１は、制御信号ＴＣ１に基づき、各走査信号線（Ｇ１〜Ｇｍ）に対して、走査信号線Ｇ１から順に予め定められた電圧を印加する。より詳しくは、走査信号線駆動回路１３１は、単位時間毎に走査信号線（Ｇ１〜Ｇｍ）の中から１つの走査信号線を順次選択し、当該選択した走査信号線に対して後述するＴＦＴ（Thin Film Transistor）１４２のゲートをターンオンできるだけの電圧（以下、ハイレベル電圧）を印加する。なお、選択されていない走査信号線に対しては、ハイレベル電圧を印加することなく、ローレベル電圧を印加したままとする。
【００５３】
データ信号線駆動回路１３２は、図２に示すドライバ制御部１８１から画像データ（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）を受ける。そして、データ信号線駆動回路１３２は、３ｎ個のデータ信号線（ＳＲ１〜ＳＲｎ，ＳＧ１〜ＳＧｎ，ＳＢ１〜ＳＢｎ）に対して、前記単位時間毎に、１行分の画像データに対応する電圧を順次印加する。
【００５４】
画素回路１４１は、１つの画素の輝度（透過率）を設定するための回路である。また、画素回路１４１は、マトリクス状にｍ×ｎ個配されている。より詳しくは、画素回路１４１は、図６の縦方向にｍ個、横方向にｎ個配されている。
【００５５】
画素回路１４１は、Ｒ絵素Ｒｓｐを駆動させるＲ絵素回路１４１ｒと、Ｇ絵素Ｇｓｐを駆動させるＧ絵素回路１４１ｇと、Ｂ絵素Ｂｓｐを駆動させるＢ絵素回路１４１ｂとからなる。これら３つの回路（１４１ｒ，１４１ｇ，１４１ｂ）の各々は、各絵素（Ｒｓｐ，Ｇｓｐ，Ｂｓｐ）を構成する、ＴＦＴ１４２と、画素電極と対向電極とからなる１組の電極対１４３と、図示しないコンデンサとを適宜駆動させる。
【００５６】
なお、ｎ型のトランジスタとｐ型のトランジスタとを作れるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を実現できること、キャリア（電子または正孔）の移動速度がアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（a-Si TFT）に比べて数百倍早いことなどから、表示処理装置１０２では、ＴＦＴ１４２として多結晶シリコン薄膜トランジスタ(p-Si TFT)が用いられる。なお、ＴＦＴ１４２は、ｎ型チャネルの電界効果トランジスタであるとして説明する。ただし、ＴＦＴ１４２がｐ型チャネルの電界効果トランジスタであっても良い。
【００５７】
Ｒ絵素回路１４１ｒ内のＴＦＴ１４２のソースはデータ信号線ＳＲｊに接続されている。当該ＴＦＴ１４２のゲートは走査信号線Ｇｉに接続されている。さらに、ＴＦＴ１４２のドレインは、電極対１４３の画素電極に接続される。そして、画素電極と対向電極との間には、液晶が配される。なお、Ｇ絵素回路１４１ｇ及びＢ絵素回路１４１ｂについても、各ＴＦＴ１４２のソースが接続されるデータ信号線が異なる以外は、Ｒ絵素回路１４１ｒと同じ構成であるので、これら２つの回路（１４１ｇ，１４１ｂ）についての説明は、省略する。
【００５８】
ここで、画素回路１４１における輝度の設定について説明する。まず、走査信号線Ｇｉに前記ハイレベル電圧を印加する。当該ハイレベル電圧の印加により、ＴＦＴ１４２のゲートがターンオンする。このようにＴＦＴ１４２のゲートがターンオンした状態で、各データ信号線（ＳＲｊ，ＳＧｊ，ＳＢｊ）に対して、それぞれ指定された電圧（１画素分の画像データに対応する電圧）を印加する。これにより、当該指定された電圧に基づいた電圧が画素電極に印加される。その結果、画素電極と対向電極との間に電位差が生じる。この電位差に基づいて、液晶が応答し、画素の輝度は予め定められた輝度に設定される。
【００５９】
撮像素子駆動回路１３３は、図２に示すドライバ制御部１８１から制御信号ＴＣ２を受ける。
【００６０】
そして、撮像素子駆動回路１３３は、制御信号ＴＣ２に基づき、単位時間毎にリセット信号線（ＲＳ１〜ＲＳｍ）の中から１つの信号線を順次選択し、選択した信号線に対して、予め定められたタイミングで通常よりもハイレベルな電圧ＶＤＤＲを印加する。なお、選択されていないリセット信号線に対しては、選択されたリセット信号線に印加した電圧よりも低い電圧ＶＳＳＲを印加したままとする。例えば、電圧ＶＤＤＲを０Ｖに、電圧ＶＳＳＲを−５Ｖに設定すればよい。
【００６１】
また、撮像素子駆動回路１３３は、制御信号ＴＣ２に基づき、単位時間毎に読出信号線（ＲＷ１〜ＲＷｍ）の中から１つの信号線を順次選択し、当該選択した信号線に対して、予め定められたタイミングで通常よりもハイレベルな電圧ＶＤＤを印加する。なお、選択されていない読出信号線に対しては、前記電圧ＶＳＳＲを印加したままとする。例えば、ＶＤＤの値を８Ｖに設定すればよい。
【００６２】
なお、電圧ＶＤＤＲを印加するタイミング、及び電圧ＶＤＤを印加するタイミングについては、後述する。
【００６３】
撮像素子回路１４４は、撮像素子ＣＣＤを構成する、フォトダイオード１４５、コンデンサ１４６、ＴＦＴ１４７等を適宜駆動させる。なお、以下では、ＴＦＴ１４７がｎ型チャネルの電界効果トランジスタであるとして説明する。ただし、ＴＦＴ１４７がｐ型チャネルの電界効果トランジスタであっても良い。
【００６４】
フォトダイオード１４５のアノードは、リセット信号線ＲＳｉに接続されている。一方、フォトダイオード１４５のカソードは、コンデンサ１４６の一方の電極に接続されている。また、コンデンサ１４６の他方の電極は、読出信号線ＲＷｉに接続されている。なお、以下では、フォトダイオード１４５とコンデンサ１４６との接続点をノードＮと言う。
【００６５】
ＴＦＴ１４７のゲートは、ノードＮに接続されている。また、ＴＦＴ１４７のドレインは、センサ信号線ＳＤｊに接続されている。さらに、ＴＦＴ１４７のソースは、センサ信号線ＳＳｊに接続されている。撮像素子回路１４４を用いたセンシングの詳細については、後述する。
【００６６】
スイッチ１３４は、センサ信号線（ＳＤ１〜ＳＤｎ）に対して、予め定められた電圧の印加又は非印加を切換えるために設けられたスイッチである。スイッチ１３４の切換え動作は、撮像素子駆動回路１３３により行われる。なお、スイッチ１３４が導通状態となった場合にセンサ信号線（ＳＤ１〜ＳＤｎ）に印加される電圧については、後述する。
【００６７】
アンプ１３５は、各センサ信号線（ＳＳ１〜ＳＳｎ）から出力された電圧を増幅する。なお、増幅された電圧は、図２に示した信号処理部１８３に送られる。
【００６８】
なお、画素回路１４１を用いて画像を液晶パネル１４８に表示させるタイミングと、撮像素子回路１４４を用いてセンシングするタイミングとについては、画像処理エンジン１８０が制御する。
【００６９】
ここで、撮像素子回路１４４の動作について説明する。図７は本発明に係る表示装置１００において、撮像素子回路１４４の動作に係るタイミングチャートを示した図である。図７において、電圧ＶＩＮＴは、撮像素子回路１４４内のノードＮにおける電位を示している。また、電圧ＶＰＩＸは、図６に示したセンサ信号線ＳＳｊからの出力電圧であって、アンプ１３５によって増幅される前の電圧を示している。
【００７０】
以下では、撮像素子回路１４４をリセットするためのリセット期間と、撮像素子回路１４４を用いて反射絵素１４９Ｂからの反射光をセンシング（撮像）するためのセンシング期間と、センシングした結果を読み出す読出期間とに分けて説明する。
【００７１】
まず、リセット期間について説明する。リセット期間においては、リセット信号線ＲＳｉに印加する電圧を、ローレベル（電圧ＶＳＳＲ）からハイレベル（電圧ＶＤＤＲ）へと瞬間的に切換える。一方、読出信号線ＲＷｉに印加する電圧は、ローレベル（電圧ＶＳＳＲ）のままとする。このように、リセット信号線ＲＳｉに前記ハイレベルの電圧を印加することにより、フォトダイオード１４５の順方向（アノード側からカソード側）に電流が流れ始める。その結果、ノードＮの電位である電圧ＶＩＮＴは、以下の式（１）で示す値となる。なお、式（１）では、フォトダイオード１４５における順方向の電圧降下量をＶｆとしている。
【００７２】
ＶＩＮＴ＝ＶＳＳＲ＋｜ＶＤＤＲ−ＶＳＳＲ｜−Ｖｆ … （１）
それゆえ、ノードＮの電位は、図７に示すとおり、電圧ＶＤＤＲよりもＶｆだけ小さな値となる。
【００７３】
ここで、電圧ＶＩＮＴは、ＴＦＴ１４７のゲートをターンオンさせる閾値以下であるため、センサ信号線ＳＳｊからの出力はない。このため、電圧ＶＰＩＸは変化しない。また、コンデンサ１４６の電極間には、前記電圧ＶＩＮＴ分の差が生じる。このため、コンデンサ１４６には、当該差に応じた電荷が蓄積される。
【００７４】
次に、センシング期間について説明する。リセット期間に続くセンシング期間においては、リセット信号線ＲＳｉに印加する電圧は、ハイレベル（電圧ＶＤＤＲ）からローレベル（電圧ＶＳＳＲ）へと瞬間的に切り換わる。一方、読出信号線ＲＷｉに印加する電圧は、ローレベル（電圧ＶＳＳＲ）のままとする。
【００７５】
このように、リセット信号線ＲＳｉに印加する電圧をローレベルに変化させることにより、ノードＮの電位は、リセット信号線ＲＳｉの電圧及び読出信号線ＲＷｉの電圧よりも高くなる。このため、フォトダイオード１４５においては、カソード側の電圧がアノード側の電圧よりも高くなる。つまり、フォトダイオード１４５は、逆バイアスの状態となる。このような逆バイアスの状態において、光源からの光をフォトダイオード１４５が受光すると、フォトダイオード１４５のカソード側からアノード側へと電流が流れ始める。その結果、図７に示すとおり、ノードＮの電位（つまり、電圧ＶＩＮＴ）は時間の経過とともに低くなる。
【００７６】
なお、このように電圧ＶＩＮＴが低下し続けるため、ＴＦＴ１４７のゲートはターンオンした状態にはならない。それゆえ、センサ信号線ＳＳｊからの出力はない。このため、電圧ＶＰＩＸは変化しない。
【００７７】
次に、読出期間について説明する。センシング期間に続く読出期間においては、リセット信号線ＲＳｉに印加する電圧をローレベル（電圧ＶＳＳＲ）のままとする。一方、読出信号線ＲＷｉに印加する電圧は、ローレベル（電圧ＶＳＳＲ）からハイレベル（電圧ＶＤＤ）へと瞬間的に切り換わる。ここで、電圧ＶＤＤは、電圧ＶＤＤＲよりも高い値である。
【００７８】
このように、読出信号線ＲＷｉにハイレベルの電圧を瞬間的に印加することにより、図７に示すとおり、コンデンサ１４６を介してノードＮの電位が引き上げられる。なお、ノードＮの電位の上昇幅は、読出信号線ＲＷｉに印加する電圧に応じた値となる。ここで、ノードＮの電位（つまり、電圧ＶＩＮＴ）が、ＴＦＴ１４７のゲートをターンオンさせる閾値以上まで引き上げられるため、ＴＦＴ１４７のゲートがターンオンする。
【００７９】
この際、ＴＦＴ１４７のドレイン側に接続されたセンサ信号線ＳＤｊ（図６参照）に予め一定電圧を印加しておけば、ＴＦＴ１４７のソース側に接続されたセンサ信号線ＳＳｊからは、図７のＶＰＩＸのグラフに示すとおり、ノードＮの電位に応じた電圧が出力される。
【００８０】
ここで、フォトダイオード１４５が受光する光の量（以下、受光量と言う）が少ないと、図７のＶＩＮＴのグラフに示す直線の傾きが緩やかになる。その結果、電圧ＶＰＩＸは、受光量が多い場合に比べて高くなる。このように、撮像素子回路１４４は、フォトダイオード１４５の受光量に応じて、センサ信号線ＳＳｊに出力する電圧の値を変化させる。
【００８１】
ところで、上記においては、ｍ×ｎ個存在する撮像素子回路のうち、１つの撮像素子回路１４４について、その動作を説明した。以下では、表示パネル部１４０における各撮像素子回路の動作について説明する。
【００８２】
まず、撮像素子駆動回路１３３は、ｎ個のセンサ信号線（ＳＤ１〜ＳＤｎ）の全てに対して、予め定められた電圧を印加する。次に、撮像素子駆動回路１３３は、リセット信号線ＲＳ１に対して、通常よりもハイレベルな電圧ＶＤＤＲを印加する。なお、他のリセット信号線（ＲＳ２〜ＲＳｍ）及び読出信号線（ＲＷ１〜ＲＷｍ）については、ローレベルの電圧を印加したままの状態とする。これにより、図６における１行目のｎ個の撮像素子回路が、上述したリセット期間に入る。その後、１行目のｎ個の撮像素子回路は、上述したように、センシング期間に入り、その後、１行目のｎ個の撮像素子回路は、読出期間に入る。
【００８３】
なお、ｎ個のセンサ信号線（ＳＤ１〜ＳＤｎ）の全てに対して予め定められた電圧を印加するタイミングは、上記のタイミングに限定されず、少なくとも読出期間前に印加されるタイミングであればよい。
【００８４】
１行目のｎ個の撮像素子回路の読出期間が終了すると、撮像素子駆動回路１３３は、リセット信号線ＲＳ２に対して、通常よりもハイレベルな電圧ＶＤＤＲを印加する。つまり、２行目のｎ個の撮像素子回路のリセット期間に入る。リセット期間が終了すると、２行目のｎ個の撮像素子回路は、センシング期間に入り、その後は、読出期間に入る。
【００８５】
以降は、上述した処理が、順に、３行目のｎ個の撮像素子回路、４行目のｎ個の撮像素子回路、…ｍ行目のｎ個の撮像素子回路に対して行われる。その結果、センサ信号線（ＳＳ１〜ＳＳｎ）からは、１行目のセンシング結果、２行目のセンシング結果、…、ｍ行目のセンシング結果が、この順に出力される。
【００８６】
一方、上述したセンシング期間の間、ドライバ１３０は反射パネル１４９の透過絵素１４９Ａを制御し、液晶パネル１４８からの光が透過できないように遮断する。例えば、前記センシング期間の間、ドライバ１３０は透過絵素１４９Ａの電極対の間に電圧を印加することにより、透過絵素１４９Ａを不透明状態にする。
【００８７】
図８は本発明に係る表示装置１００における、透過絵素１４９Ａの制御を説明する説明図である。
【００８８】
撮像素子ＣＣＤ（撮像素子駆動回路１３３）が前記センシングを行なっていない場合、例えば、液晶パネル１４８に所定の画像を表示している場合は、ドライバ１３０は透過絵素１４９Ａへの電圧印加を行わない。従って、透過絵素１４９Ａは透明な状態であり、液晶パネル１４８からの光が透過できる。換言すれば、この場合、透過絵素１４９Ａを介して、液晶パネル１４８のＲ絵素Ｒｓｐ、Ｇ絵素Ｇｓｐ及びＢ絵素Ｂｓｐが視認できるので、反射パネル１４９の表側の観察者が、液晶パネル１４８に表示された画像を視認することが可能となる。
【００８９】
一方、撮像素子ＣＣＤ（撮像素子駆動回路１３３）が前記センシングを行う場合は、ドライバ１３０が透過絵素１４９Ａへの電圧印加を行う。従って、透過絵素１４９Ａは不透明な状態となり、この状態にて前記センシング（撮像）が行われる。すなわち、該センシングの際、撮像素子ＣＣＤのフォトダイオード１４５は、反射絵素１４９Ｂから反射された光を受光する。また、フォトダイオード１４５が受光した光の光量に応じた電圧がセンサ信号線ＳＳｊから出力される。
【００９０】
更に、このとき、透過絵素１４９Ａは不透明の状態であるので、透過絵素１４９Ａの裏側からも透過絵素１４９Ａの表側が視認できない。従って、撮像素子ＣＣＤ（撮像素子駆動回路１３３）によるセンシングの際、透過絵素１４９Ａを介して、表側の像が共に撮像されることを防止する。
【００９１】
この場合、斯かるセンシングの間は、反射パネル１４９の表側の観察者から、液晶パネル１４８に表示される画像の視認が出来なくなるが、透過絵素１４９Ａを倍速駆動させることにより、反射パネル１４９の表側の観察者による液晶パネル１４８に表示された画像の視認には支障が生じない。すなわち、透過絵素１４９Ａにおいて、透明及び不透明の間の切り替えを非常に速い速度、例えば１２０Ｈｚ、又は２４０Ｈｚのリフレッシュレートにて実施することにより、反射パネル１４９の表側の観察者による液晶パネル１４８に表示された画像の視認に違和感を生じさせない。
【００９２】
なお、これに限るものでなく、液晶パネル１４８に所定の画像を表示させる必要性がない時間帯、又は該必要性が低い時間帯にのみ、斯かるセンシングが行われるように構成しても良い。例えば、本実施の形態に係る表示装置１００を、街頭又は通路等に設置された広告用のディスプレイに適用した場合は、人通りの少ない深夜、週末などに前記センシングが行われるように構成すれば良い。
【００９３】
上述したように、本発明に係る表示装置１００においては、液晶パネル１４８の表側の画像表示状況が反射パネル１４９によって反射され、撮像素子ＣＣＤが斯かる像を撮像する。すなわち、各撮像素子ＣＣＤによって得られる各画素Ｐに係る撮像データは、信号処理部１８３に送られ、信号処理部１８３によって液晶パネル１４８の表側の全体像を表す画像データが得られる。従って、表示装置１００を図示しない外部の表示装置と接続して、斯かる画像データを通信部１７４を介して該表示装置に送信することにより、該画像データに基づく画像を用いて液晶パネル１４８の表側の様子が確認できるので、表示装置１００の遠隔メンテナンス、例えば、該表示装置のドット欠け、表示ムラ、焼き付き、及びマルチディスプレイで構成されるシステムにおけるディスプレイ間での輝度ずれ、色度ずれ等の遠隔監視が可能となる。
【００９４】
なお、本発明に係る表示装置１００においては、例えば、その出荷時において、液晶パネル１４８と反射パネル１４９との位置ずれを防ぐために、予め位置合わせの処理を行うことが効果的である。
【００９５】
以下に、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の位置合わせの処理について、２つの例を説明する。図９は本発明に係る表示装置１００において、撮像素子ＣＣＤによって撮像される領域（撮像領域）の一例を示す例示図である。以下、説明の便宜上、図９に示すように、各撮像素子ＣＣＤによる撮像領域が互いに重畳している場合を例として説明する。また、図９中、１〜４の撮像領域（４つのＣＣＤによる、互いに重畳する撮像領域）に対する処理を例に挙げて説明する。
【００９６】
まず、前記位置合わせの処理として、格子状のパタンを用いる方法がある。図１０及び図１１は格子状のパタンを用いる、位置合わせの処理を説明する説明図である。斯かる位置合わせの処理においては、図１０に示すように反射パネル１４９を格子状に分割したパタンに基づき、各撮像領域の内、他の撮像領域と重畳する部分（図１１中、ハッチング部分）を算定し、斯かる重畳部分が均一になるように位置合わせを行い、又は該重畳部分がなくなるように位置合わせを行う。該重畳部分の算定には、各撮像素子ＣＣＤによって撮像された画像の重ね合わせ及び解析等、それ自体公知の技術を用いる。
【００９７】
次に、撮像領域での輝度信号波形の重畳期間を検出することによって前記位置合わせの処理を行う方法を示す。図１２及び１３は輝度信号波形の重畳期間に着目した、位置合わせの処理を説明する説明図である。斯かる位置合わせの処理においては、図１２に示すように、Ｘ軸における一列の画素ＰからなるラインＬ１（図中、点線にて囲む）と、Ｙ軸における一例の画素ＰからなるラインＬ２（図中、点線にて囲む）とを、一定タイミングにて、各々の矢印方向に移動させながら表示させることにより、輝度信号波形の重畳期間を検出する。すなわち、斯かる移動表示の際、各撮像領域では当該領域範囲において輝度の増加が現れるが、前記重畳部分では、当該２つの撮像領域にて共に輝度の増加が現れる。
【００９８】
例えば、上述したように、Ｙ軸に沿う画素ＰのラインＬ２がＸ軸方向に移動表示を行なった場合、先に、１及び３の撮像領域に係る輝度の増加が現れ、次に、２及び４の撮像領域に係る輝度の増加が現れる。この際、図１３Ａに示すように、１及び３の撮像領域に係る輝度の増加範囲と、２及び４の撮像領域に係る輝度の増加範囲とにはオーバーラップする期間（図１３Ａ中、ハッチング部分）が存在し、該期間に該当する領域を前記重畳部分として特定できる。
【００９９】
また、Ｘ軸に沿う画素ＰのラインＬ１がＹ軸方向に移動表示を行なった場合、先に、１及び２の撮像領域に係る輝度の増加が現れ、次に、３及び４の撮像領域に係る輝度の増加が現れる。この際、図１３Ｂに示すように、１及び２の撮像領域に係る輝度の増加範囲と、３及び４の撮像領域に係る輝度の増加範囲とにはオーバーラップする期間（図１３Ｂ中、ハッチング部分）が存在し、該期間に該当する領域を前記重畳部分として特定できる。
【０１００】
更に、本発明に係る表示装置１００は以上の記載に限定されるものでない。例えば、撮像素子ＣＣＤが複数のフォトダイオードを有する、いわゆるセンサアレイであるように構成しても良い。このように、撮像素子ＣＣＤがセンサアレイである場合は、上述したような位置合わせがより容易になると共に、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間の間隔を適宜調整し、必要とされる撮像素子ＣＣＤの数を減らすことが出来る。
【０１０１】
以下、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間隔と、必要な撮像素子ＣＣＤの数との関係を詳しく説明する。図１４及び１５は本発明に係る表示装置１００の撮像素子ＣＣＤがセンサアレイである場合における、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間隔と、必要な撮像素子ＣＣＤの数との関係を説明するための説明図である。説明の便宜上、撮像素子ＣＣＤが解像度２５６画素（１６×１６ドット）のセンサアレイである場合において、幅１９２０ドット、高さ１０８０ドットの画面解像度を有する、６０インチＦＨＤモニタを例に挙げて説明する。なお、図中、反射パネル１４９における、透過絵素１４９Ａ及び反射絵素１４９Ｂの表示は省略する。
【０１０２】
例えば、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間隔が「Ｈ」であり、撮像素子ＣＣＤの視野角が６０°であるとした場合、１つのセンサアレイの撮像素子ＣＣＤによる撮像範囲は、図１５に示すように表すことができる。以下、図１５中の「２Ｒ」を「視野直径」と言う。
【０１０３】
また、前記視野直径は、三平方の定理に基づき、「２Ｒ＝２Ｈ／√３」の数式にて表現できる。すなわち、前記視野直径は、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間隔が「Ｈ」であるときに、１つの撮像素子ＣＣＤよって撮像可能な領域であるので、該視野直径が広いほど、斯かる撮像領域も広くなり、撮像可能な画素の数（以下、撮像有効画素数と言う。）も増えることになる。換言すれば、前記視野直径が広いほど、必要とされる撮像素子ＣＣＤの数が減少する。
【０１０４】
例えば、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間隔の「Ｈ」が（以下、間隔Ｈと言う。）１ｍｍである場合、上述した数式によって、視野直径（２Ｒ）は１．１５ｍｍである。６０インチＦＨＤモニタの実質の画素ピッチが約０．７ｍｍであることから、この場合の撮像領域に含まれる画素、すなわち、撮像有効画素数は１個である。換言すれば、１つの撮像素子ＣＣＤで１つの画素しか撮像できず、結果としては、１９２０（幅）×１０８０（高さ）個の撮像素子ＣＣＤが必要となる。
【０１０５】
一方、間隔Ｈが３ｍｍである場合は、視野直径は３．４６ｍｍであり、この際の撮像有効画素数は、約５×５個であり、必要な撮像素子ＣＣＤの数は６４０×３６０個である。
【０１０６】
また、間隔Ｈが７ｍｍである場合は、視野直径は８．０８ｍｍであり、この際の撮像有効画素数は、約１１×１１個であり、必要な撮像素子ＣＣＤの数は３２０×１８０個である。
【０１０７】
以上のように、間隔Ｈが１ｍｍから３ｍｍ及び７ｍｍと、大きくなることにつれて、必要な撮像素子ＣＣＤの数が、各々６４０×３６０個及び３２０×１８０個と、大幅に減少する。従って、間隔Ｈを適宜調整することにより、必要な撮像素子ＣＣＤの数を減らし、コストダウンを図ることができる。
【０１０８】
一方、例えば、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９を密着させた状態にて装着した場合、各々の熱膨張係数、弾性係数等の差による撓み等が発生し、場合によっては、液晶パネル１４８の画像表示に支障を与え、又は破損の原因ともなる恐れがある。しかし、本発明の表示装置１００においては、上述したように、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９の間に所定の間隔を設けることにより、このような問題を未然に防止できる。
【０１０９】
更に、複数画素の平均的な輝度、色度等を検出する場合のように、厳密なセンシングでなく、概要的確認のためのセンシングを行う場合においても、間隔Ｈを適宜調整することにより対応できる。
【０１１０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る表示装置１００は、実施の形態１に係る表示装置１００と同様の構成を有するが、反射パネル１４９の構成においで相違する。図１６は本発明に係る表示装置１００における、表示パネル部１４０とバックライト１７９とを示す模式図である。
【０１１１】
表示パネル部１４０は、液晶パネル１４８及び反射パネル１４９を有している。反射パネル１４９は液晶パネル１４８の表側に設けられ、液晶パネル１４８の裏側にはバックライト１７９が設けられている。液晶パネル１４８及び反射パネル１４９は互いに対向するように設けられている。従って、バックライト１７９が発する光は、液晶パネル１４８を透過して反射パネル１４９側に進行する。
【０１１２】
反射パネル１４９は、２次元に配列された、複数の透過反射絵素１４９Ｃを備えている。透過反射絵素１４９Ｃは、液晶パネル１４８（画素Ｐ）を透過した光を透過させ、又は反射させる。
【０１１３】
以下、透過反射絵素１４９Ｃについて詳しく説明する。図１７及び図１８は本発明に係る表示装置１００の透過反射絵素１４９Ｃの構成及び作用を説明する模式的断面図である。
【０１１４】
透過反射絵素１４９Ｃは、反射型偏光選択板１４９５Ｃと、透過偏光軸可変部１４９６Ｃと、反射型偏光選択板１４９１Ｃとを備えており、透過偏光軸可変部１４９６Ｃは、更に、透明電極１４９２Ｃ、１４９４Ｃ及び液晶層１４９３Ｃを有している。反射型偏光選択板１４９５Ｃは透過偏光軸可変部１４９６Ｃの裏側（液晶パネル１４８側）に設けられており、反射型偏光選択板１４９１Ｃは透過偏光軸可変部１４９６Ｃの表側に設けられている。
【０１１５】
一方、液晶パネル１４８は、光を完全に遮るために、特定の偏光方向の光のみを透過させる偏光フィルタ（図示せず）を有しており、液晶パネル１４８（画素Ｐ）を透過した光は該偏光フィルタを通って、透過反射絵素１４９Ｃの反射型偏光選択板１４９５Ｃに入射される。すなわち、液晶パネル１４８（画素Ｐ）からは、特定の偏光軸を有する直線偏光が出射される。以下、説明の便宜上、液晶パネル１４８から出射される偏光の方向を第１方向と言い、該第１方向と偏光軸が直交する方向を第２方向と言う。
【０１１６】
反射型偏光選択板１４９５Ｃは、予め定めた方向の偏光成分を透過させ、それと直交する偏光成分を反射するように構成されている。すなわち、反射型偏光選択板１４９５Ｃは、第１方向の偏光成分は透過させ、第２方向の偏光成分は反射するように構成されている。
【０１１７】
透過偏光軸可変部１４９６Ｃは、入射される偏光が透過する際にその偏光軸を変更させることができる。詳しくは、透過偏光軸可変部１４９６Ｃは、入射される偏光の偏光軸を変化させる状態と、偏光軸を変化させない状態とを、電気的な切り替えにより選択できる構造を有している。本実施の形態の透過偏光軸可変部１４９６Ｃにおいては、上述したような、液晶層１４９３Ｃと、液晶層１４９３Ｃに電圧を印加するための透明電極１４９２Ｃ、１４９４Ｃとを含む液晶素子を用いている。
【０１１８】
透明電極１４９２Ｃには、電圧のオンオフを切り替える切り替えスイッチ（図示せず）が接続されている。該切り替えスイッチにより、液晶層１４９３Ｃに印加する電圧をオフにしているときには、液晶層１４９３Ｃは、入射された偏光の偏光軸を変化させる状態（以下、軸変化状態と言う。）となる。一方、前記切り替スイッチにより、液晶層１４９３Ｃに印加する電圧をオンにするときには、液晶層１４９３Ｃは、入射された偏光の偏光軸を変化させない状態（以下、軸不変状態と言う。）となる。
【０１１９】
すなわち、液晶層１４９３Ｃは、電圧オフのときに、液晶分子の長軸が透明電極１４９２Ｃと透明電極１４９４Ｃとの間で連続的に９０°捩じれるように構成された、いわゆるツイストネマティック（ＴＮ）型液晶である。詳しくは、電圧オフの際の軸変化状態では、液晶層１４９３Ｃの配向方向は、反射型偏光選択板１４９５Ｃ側から入射された第１方向の偏光を第２方向の偏光へ変化させる方向に定めている。
【０１２０】
一方、電圧オンの軸不変状態の場合では、図１８に示すように、液晶層１４９３Ｃの前記液晶分子は、透明電極１４９２Ｃ、１４９４Ｃに対して垂直に立った状態となり、反射型偏光選択板１４９５Ｃ側から入射された光の偏光軸を変化させることのできない状態となる。
【０１２１】
また、反射型偏光選択板１４９１Ｃは、予め定めた方向の偏光成分を透過し、それと直交する方向の直線偏光成分を反射する部材である。本実施の形態では、反射型偏光選択板１４９１Ｃは、入射される偏光のうち、第１方向の偏光成分は反射して第２方向の偏光成分は透過させるように構成されている。
【０１２２】
以上のような構成を有することがら、透過反射絵素１４９Ｃは、液晶パネル１４８からの光を反射する反射面状態と、液晶パネル１４８からの光を透過させる透明面状態を選択的に構成することができる。以下、透過反射絵素１４９Ｃの反射面状態及び透明面状態を詳しく説明する。
【０１２３】
図１７に示すように、前記切り替えスイッチをオフにして、透過偏光軸可変部１４９６Ｃの液晶層１４９３Ｃの液晶分子が９０゜捻れた軸変化状態である場合、透過反射絵素１４９Ｃは透明面状態を構成する。
【０１２４】
液晶パネル１４８から所定の画像光が透過反射絵素１４９Ｃに向けて出射された場合、該画像光は、上述したように、第１方向の偏光である。よって、斯かる画像光は、その偏光軸が反射型偏光選択板１４９５Ｃの透過偏光軸と一致しており、反射型偏光選択板１４９５Ｃを透過して、透過偏光軸可変部１４９６Ｃに入射される。
【０１２５】
この際、透過偏光軸可変部１４９６Ｃの液晶層１４９３Ｃは液晶分子が９０゜捻れた軸変化状態であるので、透明電極１４９４Ｃを通って入射した第１方向の偏光の画像光は、前記液晶分子の捻れに沿ってその偏光軸が回転して第２方向の偏光となって、透明電極１４９２Ｃから出射される。第２方向の偏光となった画像光は、その偏光軸が反射型偏光選択板１４９１Ｃの透過偏光軸と一致しているため、これを透過でき、透過反射絵素１４９Ｃの外側の観察者にて視認できる。
【０１２６】
一方、図１８に示すように、前記切り替えスイッチをオンにして、透過偏光軸可変部１４９６Ｃの液晶層１４９３Ｃの液晶分子を透明電極１４９２Ｃ、１４９４Ｃに対して垂直に立たせた軸不変状態にした場合、透過反射絵素１４９Ｃは反射面状態を構成する。
【０１２７】
液晶パネル１４８から透過反射絵素１４９Ｃに向けて出射される画像光は、上述したように、第１方向の偏光である。よって、斯かる画像光は、その偏光軸が反射型偏光選択板１４９５Ｃの透過偏光軸と一致しており、反射型偏光選択板１４９５Ｃを透過して、透過偏光軸可変部１４９６Ｃに入射される。
【０１２８】
この際、透過偏光軸可変部１４９６Ｃの液晶層１４９３Ｃは液晶分子が透明電極１４９２Ｃ、１４９４Ｃに対して垂直に立った軸不変状態であるので、透明電極１４９４Ｃを通って入射した第１方向の偏光の画像光は、その偏光軸が変化されることなく、透明電極１４９２Ｃから出射される。
【０１２９】
しかし、透過偏光軸可変部１４９６Ｃから出射された画像光は、第１方向の偏光のままであるので、その偏光軸が反射型偏光選択板１４９１Ｃの透過偏光軸と一致しない。従って、斯かる画像光は、反射型偏光選択板１４９１Ｃによって反射される。
【０１３０】
反射された画像光（以下、反射画像光）は再び透過偏光軸可変部１４９６Ｃを透過する。この際、透過偏光軸可変部１４９６Ｃは上述したように、軸不変状態であるので、透過偏光軸可変部１４９６Ｃを透過した反射画像光は依然として第１方向の偏光である。
【０１３１】
このように、透過偏光軸可変部１４９６Ｃから出射された反射画像光は第１方向の偏光であるので、その偏光軸が反射型偏光選択板１４９５Ｃの透過偏光軸と一致しており、反射型偏光選択板１４９５Ｃをそのまま透過して、液晶パネル１４８に入射される。液晶パネル１４８に入射された反射画像光に対して撮像素子ＣＣＤがセンシング（撮像）を行う。
【０１３２】
図１９及び図２０は本発明に係る表示装置１００における、画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤ、並びに透過反射絵素１４９Ｃの位置関係を説明する説明図である。
【０１３３】
一対の画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤは１つのドットを構成し、一つの透過反射絵素１４９Ｃが１つのドットに該当する。画素Ｐ及び撮像素子ＣＣＤからなるドットと、透過反射絵素１４９Ｃからなるドットとは、反射パネル１４９及び液晶パネル１４８の対向方向において、同一の面積を有すると共に、その位置が整合するように設けられている。
【０１３４】
透過反射絵素１４９Ｃが、反射面状態である場合、上述したような方法で、画素Ｐの表側の像が透過反射絵素１４９Ｃによって反射され、反射された像は撮像素子ＣＣＤによって撮像される。
【０１３５】
図２１は本発明に係る表示装置１００における、透過反射絵素１４９Ｃの制御を説明する説明図である。
【０１３６】
撮像素子ＣＣＤ（撮像素子駆動回路１３３）が、実施の形態１で説明したように、前記センシングを行なっていない場合、例えば、液晶パネル１４８に所定の画像を表示している場合は、ドライバ１３０は透過反射絵素１４９Ｃへの電圧印加を行わない。従って、透過反射絵素１４９Ｃは前記透明面状態をなすので、液晶パネル１４８からの光が透過反射絵素１４９Ｃ透過できる。換言すれば、この場合、透過反射絵素１４９Ｃを介して、液晶パネル１４８のＲ絵素Ｒｓｐ、Ｇ絵素Ｇｓｐ及びＢ絵素Ｂｓｐ並びに撮像素子ＣＣＤが視認できる状態であるので、反射パネル１４９の表側の観察者が、液晶パネル１４８に表示された画像を視認することが可能となる。
【０１３７】
一方、撮像素子ＣＣＤ（撮像素子駆動回路１３３）が前記センシングを行うセンシング期間の場合（図７参照）は、ドライバ１３０が透過反射絵素１４９Ｃへの電圧印加を行う。従って、透過反射絵素１４９Ｃは前記反射面状態となり、この状態にて前記センシング（撮像）が行われる。すなわち、該センシングの際、各撮像素子ＣＣＤのフォトダイオード１４５は、透過反射絵素１４９Ｃによって反射された光を受光する。また、各フォトダイオード１４５が受光した光の光量に応じた電圧がセンサ信号線ＳＳｊから出力される。
【０１３８】
また、このときは、透過反射絵素１４９Ｃを介して、透過反射絵素１４９Ｃの裏側、すなわち、整合位置の画素Ｐ（液晶パネル１４８）が視認できない状態となっている。換言すれば、斯かるセンシングの間は、反射パネル１４９の表側の観察者から、液晶パネル１４８に表示される画像の視認が出来なくなるが、透過反射絵素１４９Ｃを倍速駆動させることにより、反射パネル１４９の表側の観察者による液晶パネル１４８に表示された画像の視認には支障が生じない。すなわち、透過反射絵素１４９Ｃにおいて、透明面状態及び反射面状態の間の切り替えを非常に速い速度、例えば１２０Ｈｚ、又は２４０Ｈｚのリフレッシュレートにて実施することにより、反射パネル１４９の表側の観察者による液晶パネル１４８に表示された画像の視認に違和感を生じさせない。
【０１３９】
実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【０１４０】
１００  表示装置
１３０  ドライバ
１８１  ドライバ制御部
１８３  信号処理部
１４８  液晶パネル
１４９  反射パネル
１４９Ａ  透過絵素
１４９Ｂ  反射絵素
１４９Ｃ  透過反射絵素
１７９  バックライト
Ｐ  画素
ＣＣＤ  撮像素子
【図１】
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【図２】
0005323138.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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